AI 出手"星系動物園"

果然強!

上網時間:2020年8月12日 原文:NAOJ 2020年8月11日新聞稿

編譯:黃珞文 核稿:周美吟博士

曾聽過星系動物園的人,應該不陌生透過電腦網路介面幫星系做分類的任務,是個相當成功,很受歡迎的公民科學計畫。有數十萬以上來自世界各地的公民科學家參與過!

就像公民科學志工過去在「星系動物園」裡貢獻「一眼之力」幫忙辨識星系一樣,現在,AI上場了!

支由日本國天文台(NAOJ)主導的天文團隊,對Subaru望遠鏡拍獲的大圖像資料以「深度學習」的技術(一種AI),幫星系做分類。結果顯示,AI 靈敏度非常高--總共在圖像中檢測到多達560,000個星系。用肉眼在視覺上處理掉這麼多的星形態分類,可能會相當困難,但AI技術使該團隊在無需人工干預的情況下就處理好了!

早在2012年開始,用深度學習算法自動提取和判斷外觀特徵的自動處理技術就開始迅速發展。現在,深度學習的技術在準確性方面的表現,通常已人類之上,也用自動駕駛汽車,保全監視攝影和許多其他應用上。

有鑑於此,日本國天文台的但木謙一教授提出一個構:要是AI都可以對貓和狗的圖像進行分類了,那AI 應該也能區分有旋臂的星系和「沒有旋臂」的星系吧?

估計沒錯,AI 用人類準備的訓練數據,真的以97.5%的準確度對星系的外觀形態做分類。然後,將這訓練有素的AI應用完整數據集(dataset)裡之後,AI識別出約80,000個星系是「旋臂」的

為什麼天文學家需要把星系按外觀做分類?這對星系演化是重要資料。詳情可參考

既然現在AI技術已經證明有效,科學家準備將大量已經透過分類過的星系資料去訓練AI,星系類別再分得更詳細

目前NAOJ還有另一個「公民科學」計畫叫做“ GALAXY CRUISE”(暫譯:星系艦隊),參加者可以幫忙檢查 Subaru 望遠鏡拍攝的星系像,這些中可能會有暗示著正在另一星系碰撞或合併的特徵,需要找出來。GALAXY CRUISE團隊中的天文學家對利用 AI 促進星系研究,期待很,因為Subaru 計畫取得的數據量大驚人,包含的星系數量不可勝數。他們認為,以科學而言,公民天文學家和機器一起合作來處理這麼大的數據,未來前景有趣,很值得期待。一旦公民科學志工們和電腦聯手,“GALAXY CRUISE計畫有機會可以發現大量碰撞和合併星系

要不要考慮上船呢?星系艦隊:https://galaxycruise.mtk.nao.ac.jp/en/

利用 Subaru 望遠鏡上的 HSC 相機拍到的影像資料,AI 成功地對50餘萬個星系形狀做了分類。將預先準備好的訓練資料輸入到AI中,找出了8萬個有旋臂的星系。其中不少星系相距地球有25億光年之遠。

Image Credit: NAOJ/HSC-SSP